Thermochemische Herstellung von Wasserstoff aus Biomasse unter ...

5.4 Wirbelschichtverfahren des CUTEC
empfiehlt [79, 80]. Ein Betrieb bei niedrigeren Temperaturen ist aufgrund des dann
stark ansteigenden Teergehalts im Rohgas kaum sinnvoll [80].
Im CUTEC‐Vergaser wurden verschiedene Arten von Biomasse wie u. a. Holz, Weizenstroh,
Weizenkörner oder Graspellets umgesetzt [79, 80]. Problematisch beim
Betrieb mit anderen Brennstoffen als Holz sind oft der hohe Aschegehalt und die
ungünstige Aschezusammensetzung, die zu einem niedrigen Ascheerweichungspunkt
führt. Geschmolzene Asche ist unerwünscht und kann zu Verschlackung der
Anlage führen. Aus diesem Grund kann der Biomasse im CUTEC‐Vergaser 3 bis 5 %
Branntkalk als Additiv zugesetzt werden, wodurch sich der Ascheschmelzpunkt
erhöht [80]. Auf diese Weise wird beispielsweise ein Betrieb mit Halmgut bei Temperaturen
bis 820 °C ermöglicht. Anfang 2009 konnte die Anlage 1.800 Betriebsstunden
nachweisen [81]. Der Kaltgaswirkungsgrad in der Versuchsanlage beträgt
bis zu 70 % [79]. Eine typische Rohgaszusammensetzung vom Betrieb mit Holz bei
Temperaturen von ca. 850 °C ist in Tabelle 10 dargestellt.
Tabelle 10:
Gaszusammensetzung und Heizwert des trockenen Rohgases aus dem
CUTEC‐Vergaser [80]
Bestandteil Konzentration
H 2 33,1 Vol.‐%
CO 24,9 Vol.‐%
CO 2 32,1 Vol.‐%
CH 4 7,6 Vol.‐%
C 2+ 2,2 Vol.‐%
N 2 0,0 Vol.‐%
10,2 MJ/kg
H u
Es ist zu erkennen, dass der Wasserstoffgehalt nicht die Werte der allothermen
Vergasungsverfahren mit Wasserdampf erreicht. Außerdem ist durch den autothermen
Betrieb der Gehalt an Kohlendioxid höher. Durch Erhöhung des Wasserdampfanteils
im Vergasungsmittel und der Vergasungstemperatur kann der Wasserstoffanteil
im Rohgas tendenziell weiter gesteigert werden [79]. Typische
Teergehalte im trockenen Rohgas bei Vergasungstemperaturen über 800 °C liegen
bei 2 bis 15 g/m³ i.N. [80].
In der Versuchsanlage wird ein Teil des Rohgases einer Synthesegasreinigung zugeführt.
Dort wird zuerst durch keramische Filterkerzen der Staub abgeschieden. In
einem anschließenden Schritt wird das Rohgas mit Wasser gequencht und zur Entfernung
weiterer Störkomponenten mit Wasser und Biodiesel gewaschen. Im Jahr
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